ekipos mejorados trabajo 2

8/14/2019 ekipos mejorados trabajo 2

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UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS

GONZAGA DE ICA

ALUMNA: Blanca Espino Lau

TEMA: Principios de las leyes de la termodinmica,

EQUIPOS.

FACULTAD : Ingeniera qumica

CICLO: VI

2010


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INTRODUCCION

Los equipos industriales son usados hoy en daen las grandes y pequeas empresas parafacilitar los procesos, existen diversos

equipos que cumplen funciones especficas ycada uno de ellos va ligado con los principiosde la termodinmica.

En este trabajo se ha dado a conocer elestudio de algunos de dichos equipos , sus

tipos y funcionamiento para tener una mejoridea de que tema estamos hablando.


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Leyes de la termodinmica

Primera ley de la termodinmicaArtculo principal: Primera ley de la termodinmica

Tambin conocida como principio de conservacin de laenerga para la termodinmica, establece que si se realizatrabajo sobre un sistema o bien ste intercambia calor conotro, la energa interna del sistema cambiar. Visto de otraforma, esta ley permite definir el calor como la energanecesaria que debe intercambiar el sistema para

compensar las diferencias entre trabajo y energa interna.Fue propuesta por Nicolas Lonard Sadi Carnot en 1824, ensu obra Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego ysobre las mquinas adecuadas para desarrollar esta

potencia, en la que expuso los dos primeros principios de latermodinmica. Esta obra fue incomprendida por loscientficos de su poca, y ms tarde fue utilizada por RudolfClausius y Lord Kelvin para formular, de una maneramatemtica, las bases de la termodinmica.

La ecuacin general de la conservacin de la energa es lasiguiente:

Eentra Esale = Esistema

Que aplicada a la termodinmica teniendo en cuenta elcriterio de signos termodinmico, queda de la forma:

U = Q WSegunda ley de la termodinmica

Artculo principal: Segunda ley de la termodinmica

Esta ley regula la direccin en la que deben llevarse a cabolos procesos termodinmicos y, por lo tanto, laimposibilidad de que ocurran en el sentido contrario (porejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua

pueda volver a concentrarse en un pequeo volumen).Tambin establece, en algunos casos, la imposibilidad de
http://es.wikipedia.org/wiki/Primera_ley_de_la_termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Principio#Principio_como_ley_cient.C3.ADficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_internahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nicolas_L%C3%A9onard_Sadi_Carnothttp://es.wikipedia.org/wiki/1824http://es.wikipedia.org/wiki/Rudolf_Clausiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Rudolf_Clausiushttp://es.wikipedia.org/wiki/William_Thomsonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Criterio_de_signos_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Segunda_ley_de_la_termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Primera_ley_de_la_termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Principio#Principio_como_ley_cient.C3.ADficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_internahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nicolas_L%C3%A9onard_Sadi_Carnothttp://es.wikipedia.org/wiki/1824http://es.wikipedia.org/wiki/Rudolf_Clausiushttp://es.wikipedia.org/wiki/Rudolf_Clausiushttp://es.wikipedia.org/wiki/William_Thomsonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Criterio_de_signos_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Segunda_ley_de_la_termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_termodin%C3%A1mico


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convertir completamente toda la energa de un tipo en otrosin prdidas. De esta forma, La Segunda ley imponerestricciones para las transferencias de energa quehipotticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en

cuenta slo el Primer Principio. Esta ley apoya todo sucontenido aceptando la existencia de una magnitud fsicallamada entropa, de tal manera que, para un sistemaaislado (que no intercambia materia ni energa con suentorno), la variacin de la entropa siempre debe sermayor que cero.

Debido a esta ley tambin se tiene que el flujo espontneode calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos demayor temperatura hacia los de menor temperatura, hastalograr un equilibrio trmico.

Existen numerosos enunciados equivalentes para definireste principio, destacndose el de Clausius y el de Kelvin.

Enunciado de Clausius

Diagrama del ciclo de Carnot en funcin de la presin y elvolumen.

En palabras de Sears es: "No es posible ningn procesocuyo nico resultado sea la extraccin de calor de unrecipiente a una cierta temperatura y la absorcin de unacantidad igual de calor por un recipiente a temperatura mselevada".
http://es.wikipedia.org/wiki/Entrop%C3%ADa_(termodin%C3%A1mica)http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_Carnothttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidades_de_volumenhttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Carnot_cycle_p-V_diagram.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Carnot_cycle_p-V_diagram.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Entrop%C3%ADa_(termodin%C3%A1mica)http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_Carnothttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Unidades_de_volumen


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Enunciado de Kelvin

No existe ningn dispositivo que, operando por ciclos,absorba calor de una nica fuente (E.absorbida) y lo

convierta ntegramente en trabajo (E.til).Enunciado deKelvin-Planck.

Otra interpretacin

Es imposible construir una mquina trmica cclica quetransforme calor en trabajo sin aumentar la energatermodinmica del ambiente. Debido a esto podemosconcluir que el rendimiento energtico de una mquinatrmica cclica que convierte calor en trabajo siempre sermenor a la unidad y sta estar ms prxima a la unidadcuanto mayor sea el rendimiento energtico de la misma.Es decir, cuanto mayor sea el rendimiento energtico deuna mquina trmica, menor ser el impacto en elambiente, y viceversa.

Tercera ley de la termodinmica

Artculo principal: Tercera ley de la termodinmica

La Tercera de las leyes de la termodinmica, propuesta porWalther Nernst, afirma que es imposible alcanzar unatemperatura igual al cero absoluto mediante un nmerofinito de procesos fsicos. Puede formularse tambin comoque a medida que un sistema dado se aproxima al ceroabsoluto, su entropa tiende a un valor constante especfico.La entropa de los slidos cristalinos puros puedeconsiderarse cero bajo temperaturas iguales al ceroabsoluto. No es una nocin exigida por la Termodinmicaclsica, as que es probablemente inapropiado tratarlo deley.

Es importante recordar que los principios o leyes de laTermodinmica son slo generalizaciones estadsticas,vlidas siempre para los sistemas macroscpicos, peroinaplicables a nivel cuntico. El demonio de Maxwellejemplifica cmo puede concebirse un sistema cuntico querompa las leyes de la Termodinmica.
http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tercera_ley_de_la_termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Walther_Nernsthttp://es.wikipedia.org/wiki/Cero_absolutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Demonio_de_Maxwellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tercera_ley_de_la_termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Walther_Nernsthttp://es.wikipedia.org/wiki/Cero_absolutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Demonio_de_Maxwell


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Asimismo, cabe destacar que el primer principio, el deconservacin de la energa, es la ms slida y universal delas leyes de la naturaleza descubiertas hasta ahora por lasciencias.

Ley cero de la termodinmica

El equilibrio termodinmico de un sistema se define como lacondicin del mismo en el cual las variables empricasusadas para definir o dar a conocer un estado del sistema(presin, volumen, campo elctrico, polarizacin,magnetizacin, tensin lineal, tensin superficial,coordenadas en el plano x , y) no son dependientes deltiempo. A dichas variables empricas (experimentales) deun sistema se les conoce como coordenadas trmicas ydinmicas del sistema.

A este principio se le llama del equilibrio termodinmico. Si dos sistemas A y B estn

en equilibrio termodinmico, y B est en equilibrio termodinmico con un tercer

sistema C, entonces A y C estn a su vez en equilibrio termodinmico ya que aqu las

fuerzas electrostticas se contradicen. Este principio es fundamental, aun siendo

ampliamente aceptado, no fue formulado formalmente hasta despus de haberse

enunciado las otras tres leyes. De ah que recibe la posicin nula

Equipos

1) Calderas

Las calderas, en sus vertientes de vapor y agua caliente,

estn ampliamente extendidas tanto
http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coordenadas_t%C3%A9rmicas_y_din%C3%A1micas&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coordenadas_t%C3%A9rmicas_y_din%C3%A1micas&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coordenadas_t%C3%A9rmicas_y_din%C3%A1micas&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coordenadas_t%C3%A9rmicas_y_din%C3%A1micas&action=edit&redlink=1


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para uso industrial como no industrial, encontrndose encometidos tales como, generacin deElectricidad, procesos qumicos, calefaccin, agua calientesanitaria, etc.

Estos ejemplos muestran la complejidad que puede teneruna caldera y que hara muy extensola descripcin de los elementos que se integran en ellas.Por ello, para el lector interesado enel conocimiento, no ya de sus elementos, si no del lxicoempleado en calderas, le remitimos ala Norma UNE 9001, donde encontrara una terminologasuficientemente amplia.As mismo, para garantizar su seguridad, el Reglamento de

Aparatos a Presin, estableceunas prescripciones especficas algunas de las cuales serecogen en los siguientes puntos.PRINCIPALES TIPOS DE CALDERASAunque existen numerosos diseos y patentes defabricacin de calderas, cada una de lascuales puede tener caractersticas propias, las calderas sepueden clasificar en dos grandesgrupos; calderas pirotubulares y acuatubulares, algunas decuyas caractersticas se indican aContinuacin.CALDERAS PIROTUBULARESSe denominan pirotubulares por ser los gases calientesprocedentes de la combustin de uncombustible, los que circulan por el interior de tubos cuyoexterior esta baado por el agua dela caldera.El combustible se quema en un hogar, en donde tiene lugarla transmisin de calor porRadiacin, y los gases resultantes, se les hace circular atravs de los tubos que constituyen elhaz tubular de la caldera, y donde tiene lugar elintercambio de calor por conduccin yConveccin. Segn sea una o varias las veces que los gasespasan a travs del haz tubular, se

Tienen las calderas de uno o de varios pasos. En el caso decalderas de varios pasos, en cadaUno de ellos, los humos solo atraviesan un determinadonmero de tubos, cosa que se logra


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Mediante las denominadas cmaras de humos. Una vezrealizado el intercambio trmico, losHumos son expulsados al exterior a travs de la chimenea.


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CALDERAS ACUOTUBULARES.En estas calderas, al contrario de lo que ocurre en laspirotubulares, es el agua el que circulapor el interior de tubos que conforman un circuito cerrado a

travs del caldern o calderines queconstituye la superficie de intercambio de calor de lacaldera. Adicionalmente, pueden estardotadas de otros elementos de intercambio de calor, comopueden ser el sobrecalentador,recalentador, economizador, etc.Estas calderas, constan de un hogar configurado por tubosde agua, tubos y refractario, osolamente refractario, en el cual se produce la combustin

del combustible y constituyendo lazona de radiacin de la caldera.Desde dicho hogar, los gases calientes resultantes de lacombustin son conducidos a travsdel circuito de la caldera, configurado este por paneles detubos y constituyendo la zona deconveccin de la caldera. Finalmente, los gases sonenviados a la atmsfera a travs de lachimenea.


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Con objeto de obtener un mayor rendimiento en la caldera,se las suele dotar de elementos,como los ya citados, economizadores y precalentadores,que hacen que la temperatura de los

gases a su salida de la caldera, sea menor, aprovechandoas mejor el calor sensible de dichosgasesCALDERAS DE VAPORIZACIN INSTANTNEAExiste una variedad de las anteriores calderas,denominadas de vaporizacin instantnea, cuyarepresentacin esquemtica podra ser la de un tubocalentado por una llama, en el que elagua entra por un extremo y sale en forma de vapor por el

otro. Dado que el volumen posiblede agua es relativamente pequeo en relacin a la cantidadde calor que se inyecta, en uncorto tiempo la caldera esta preparada para dar vapor enlas condiciones requeridas, de ah ladenominacin de calderas de vaporizacin instantnea.

Hay que destacar que en estas calderas el caudal de agua

inyectada es prcticamente igual al


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caudal de vapor producido, por lo que un desajuste entre elcalor aportado y el caudal de agua,dara lugar a obtener agua caliente o vapor sobrecalentado,segn faltase calor o este fuese

superior al requerido.


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2)Bombas Hidrulicas

GeneralidadesLas bombas hidrulicas son los mecanismos encargados deproducir la presin hidrulica, hasta elvalor nominal que precisa el sistema, de acuerdo con suscondiciones de diseo. Para ello labomba se alimenta de lquido hidrulico almacenado en undepsito. La energa requerida por labomba se obtiene por uno de los siguientes procedimientos:Motores elctricosMotor de la aeronave, por transmisin de potencia

Turbina accionada por la presin dinmica del aireSon elementos destinados a elevar un fluido desde un niveldeterminado a otro ms alto o bien, aconvertir la energa mecnica en energa hidrulica.


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La primera bomba conocida desplazamiento positivo fueutilizada en el imperio Romano, despusdel ao 100 a.C. y era una bomba con un cilindro y unmbolo en su interior y vlvulas en cada

extremo.Actualmente las bombas son los aparatos ms utilizadosdespus del motor elctrico.

Todas las bombas desplazan lquido, pero estedesplazamiento puede ser:Positivo: produce un caudal y lo sostiene contra laresistencia del circuito hidrulico.

No Positivo: produce un caudal no sostenido.Caractersticas de las BombasCaudal: Es el volumen de fluido que entrega la bomba enla unidad de tiempo a 1500 rpm.Existen bombas de:-Caudal constante-Caudal variablePresin: Hay que conocer la presin mxima que soportala bomba, esta valor es dado por elfabricante.Velocidad de giro: Se debe conocer tambin para calcularel mecanismo de accionamiento paraque de ese caudal.Rendimiento de la Bomba

La operacin y eficiencia de la bomba hidrulica, en sufuncin bsica de obtener una presindeterminada, a un nmero tambin determinado derevoluciones por minuto se define mediantetres rendimientos a saber:Rendimiento volumtrico: El rendimiento volumtrico de

la bomba es el cociente que se


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obtiene al dividir el caudal de lquido que comprime labomba y el que tericamente deberacomprimir. Dicho en otros trminos el rendimientovolumtrico expresa las fugas de lquido que

hay en la bomba durante el proceso de compresin.El rendimiento volumtrico es un factor de la bomba muyimportante, pues a partir de l se puedeanalizar la capacidad de diseo y el estado de desgaste enque se encuentra una bomba.El rendimiento volumtrico se ve afectado tambin por lapresin del fluido hidrulico que setransporta y tambin por la temperatura del mismo.Rendimiento mecnico: El rendimiento mecnico mide

las perdidas de energa mecnica que seproducen en la bomba, debidas al rozamiento y a la friccinde los mecanismos internos.En trminos generales se puede afirmar que una bomba debajo rendimiento mecnico es unabomba de desgaste acelerado.Rendimiento total o global: El rendimiento total o globales el producto de los rendimientosvolumtrico y mecnico. Se llama total porque mide laeficiencia general de la bomba en sufuncin de bombear lquido a presin, con el aporte mnimode energa al eje de la bomba.As pues el rendimiento total se expresa como el consumode energa necesario para producir lapresin hidrulica nominal del sistema.Tipos de bombas:- Caudal constante:-Engranajes (externos, internos - lobulares)-Paletas (rotor y equilibradas)-

Tornillo sin fin manuales- Caudal variable:-Paletas sin equilibrar-Pistones (radiales, axiales y eje inclinado - barrilete)Bombas Rotativas


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Este tipo de movimiento es el que traslada el fluido desdela aspiracin hasta la salida de presin.A) Bombas de engranajes externosSu caudal va de 1 a 600 l/min. Su presin vara de 15 a 175Kg./cm2 (presin de punta hasta200 Kg./cm2). Su velocidad va de 500 a 3000 rpm.Las bombas corrientes de engranajes tienen construccinsimple, pero tienen el defecto de tenerun caudal con pulsaciones. Los ejes de ambos engranajesestn soportados por cojinetes derodillos ubicados en cada extremo. Generalmente sontrabajan con un motor elctrico.Se ejecutan en las platinas laterales un pequeo fresadolateral que permite el escape del aceitecomprimido, ya sea hacia la salida o hacia la aspiracin;para que no se generen presionesexcesivas cuando el fluido quede atrapado entre dosdientes.El rbol y el pin conductor - pin conducido son decementacin Cr - Ni cementados. El cuerpoes de fundicin gris aluminio.

El tipo de bomba ms utilizado son las de engranajesrectos, adems de las helicoidales yBihelicoidales (con la funcin de hacerlas mas silenciosas aaltas velocidades).En condiciones ptimas estas bombas pueden llegar a darun 93% de rendimiento volumtrico.Son sin lugar a dudas las bombas ms ruidosas delmercado. Por ello no se emplean enaplicaciones fijas e interiores, donde su nivel sonoro puede

perjudicar a los operarios que las


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trabajan. Son ampliamente utilizadas en maquinaria mvil,agricultura, obras pblicas y minera,aplicaciones en las que el nivel sonoro no es determinantey con ambientes muy contaminados y fluidos hidrulicos a

los que se les presta pocas atenciones de mantenimiento.Principio de funcionamiento:Produce caudal al transportar el fluido entre los dientes dedos engranajes acoplados. Uno de elloses accionado por el eje de la bomba (motriz), y este hacegirar al otro (libre).La bomba de engranajes funciona por el principio dedesplazamiento; el pin es impulsado segnse indica en la figura; se hace girar al pin B en sentido

contrario. En la bomba, la cmara S (deadmisin), por la separacin de los dientes, en la relacinse liberan los huecos de dientes.Esta depresin provoca la aspiracin del lquido desde eldepsito.Los intradientes llenados impelen el lquido a lo largo de lapared de la carcasa hacia la cmara P.En la cmara P los piones que engranan impelen el lquidofuera de los intradientes e impiden elretorno del lquido de la cmara P hacia la cmara S.


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Por lo tanto el lquido de la cmara P tiene que salir hacia elreceptor, el volumen del lquidosuministrado por revolucin se designa como volumensuministrado V (cm3/rev).El caudal terico en m3/s de las bombas de engranajesexternos sera:Qt = ((2 - Pi) / 60) - Dr - m - b - nDr = Dimetro primitivo de la rueda motrizm = Mdulo

b = Ancho del dienten = Velocidad de giro (rpm)

B) Bombas de engranajes internos (Semiluna)

Estas bombas de engranajes internos disponen de dosengranajes, uno interno cuyos dientesmiran haca el exterior, y otro externo con los dientes hacael centro de la bomba, el eje motriz

acciona el engranaje interno.


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En este tipo de bombas hay, entre los dos engranajes, unapieza de separacin en forma demedia luna (semiluna). Esta pieza est situada entre losorificios de entrada y salida, donde la

holgura entre los dientes de los engranajes interno yexterno es mxima. Ambos engranajes giranen la misma direccin, pero el interno, al tener un dientems, es ms rpido que el externo.El fluido hidrulico se introduce en la bomba en el punto enque los dientes de los engranajesempiezan a separarse, y es transportado hacia la salida porel espacio existente entre la semilunay los dientes de ambos engranajes.

La estanqueidad se consigue entre el extremo de losdientes y la semiluna; posteriormente, en elorificio de salida, los dientes de los engranajes seentrelazan, reduciendo el volumen de la cmaray forzando al fluido a salir de la bomba.Poseen un desgaste menor por la reducida relacin develocidad existente. Son utilizadas encaudales pequeos y menor presin. A diferencia de las deengranajes externos, este tipo debombas son ms silenciosas, pero a su vez tienen mayorcosto.El caudal terico en m3/s de las bombas de engranajesinternos sera:


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Qt = ((2 - Pi) / 60) - F - b - nF = Seccin libre entre el anillo exterior y la rueda dentadab = Ancho del dienten = Velocidad de giro (rpm)

C) Bombas de lbulos externos

Son bombas rotativas de engranajes externos, que difieren

de estas en la forma de accionamientode los engranajes. Aqu ambos engranajes tienen slo tresdientes que son mucho ms anchos yms redondeados que los de una bomba de engranajesexternos son accionadosindependientemente por medio de un sistema deengranajes externo a la cmara de bombeo.Ofrecen un mayor desplazamiento, pero su coste es mayory sus prestaciones de presin y

velocidad son inferiores a las de las bombas de engranajes,tiende a dar un caudal ms pulstil.


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Esta bomba es ms adecuada para utilizarla con fluidosms sensibles al cizalle, lo mismo quepara fluidos con gases o partculas atrapadas. Su elevadocoste y sus bajas prestaciones de caudal

y presin hacen que estas bombas no se empleen ensistemas oleohidrulicos, a pesar de

considerarse como bombas de desplazamiento positivo.

D) Bombas de lbulos internos (Gerotor)Esta bomba combina un engranaje interno dentro de otroexterno. El engranaje interno estenchavetado en el eje y lleva un diente menos que el

engranaje exterior. Cuando los engranajesgiran, Ambos engranajes giran en el mismo sentido, cadadiente del engranaje interno est enconstante contacto con el engranaje externo, pero con undiente de ms, el engranaje externogira ms despacio.Los espacios entre los dientes giratorios aumentan durantela primera mitad de cada giro,aspirando de fluido. Cuando estos espacios disminuyen enla segunda mitad del ciclo, obligan asalir al fluido.Generalmente la bomba gerotor tiene mayor eficienciavolumtrica que la de semiluna trabajandoa bajas velocidades. El rendimiento volumtrico y total deeste tipo de bombas es generalmentesimilar al que ofrecen las bombas de engranajes externos,sin embargo son bastante mssensibles al contaminante.UTILIZACIN GENERAL

Suministrar caudal en instalaciones hidrulicas.

.Para suministrar una corriente de lubricacin.


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3)Condensador

Es un elemento intercambiador trmico, en cual sepretende que cierto fluido que lo recorre, cambie a faselquida desde su fase gaseosa mediante el intercambio decalor (cesin de calor al exterior, que se pierde sinposibilidad de aprovechamiento) con otro medio. Lacondensacin se puede producir bien utilizando aire

mediante el uso de un ventilador o con agua (esta ltimasuele ser en circuito cerrado con torre de refrigeracin, enun ro o la mar). La condensacin sirve para condensar elvapor, despus de realizar un trabajo termodinmico p.ej.una turbina de vapor o para condensar el vapor comprimidode un compresor de fro en un circuito frigorfico. Cabe laposibilidad de seguir enfriando ese fluido, obtenindoselquido subenfriado en el caso del aire acondicionado.

El condensador termodinmico es utilizado muchasveces en la industria de la refrigeracin, el aireacondicionado o en la industria naval y en la produccin deenerga elctrica, en centrales trmicas o nucleares.

Adopta diferentes formas segn el fluido y el medio. En elcaso de un sistema fluido/aire, est compuesto por unotubo de dimetro constante que curva 180 cada ciertalongitud y unas lminas, generalmente de aluminio, entrelas que circula el aire.
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Un condensador es un cambiador de calor latente queconvierte el vapor de su estado gaseoso a su estadolquido, tambin conocido como fase de transicin. Elpropsito es condensar la salida (o extractor) de vapor de la

turbina de vapor para as obtener mxima eficiencia eigualmente obtener el vapor condensado en forma de aguapura de regreso a la caldera. Condensando el vapor delextractor de la turbina de vapor, la presin del extractor esreducida arriba de la presin atmosfrica hasta debajo de lapresin atmosfrica, incrementando la cada de presin delvapor entre la entrada y la salida de la turbina de vapor.Esta reduccin de la presin en el extractor de la turbina devapor, genera ms calor por unidad de masa de vapor

entregado a la turbina de vapor, por conversin de podermecnico.

Funcin del condensador

La funcin principal del condensador en una central trmicaes ser el foco fro o sumidero de calor dentro del ciclotermodinmico del grupo trmico. Por tanto, su misinprincipal es condensar el vapor que proviene del escape dela turbina de vapor en condiciones prximas a la saturaciny evacuar el calor de condensacin (calor latente) alexterior mediante un fluido de intercambio (aire o agua).

En el caso de una mquina frigorfica, el condensador tienepor objetivo la disipacin del calor absorbido en elevaporador y de la energa del compresor. El regrigeranteque circula por su interior pasa de estado gaseoso a lquido.

Adicionalmente, el condensador recibe los siguientes flujos:

Las purgas de los calentadores y otros elementos, queuna vez enfriadas son incorporadas al circuito decondensado.

El aire que procede de entradas furtivas en losdiversos elementos del ciclo agua-vapor, a travs delos cierres de la turbina de vapor o con el agua dereposicin al ciclo. ste debe ser extrado y enviado alexterior mediante eyectores o bombas de vaco.

El vapor procedente del escape de la turbo-bomba deagua de alimentacin si la hay en la instalacin.
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El vapor de los by-passes de turbina de vapor, que endeterminados modos de operacin transitorios(arranques, paradas, disparos, cambios bruscos decarga) conducen directamente al condensador todo el

vapor generador en la caldera una vez atemperado. El agua de aportacin al ciclo para reponer las purgas,

fundamentalmente la purga continua. Esta agua esdesmineralizada y proviene del tanque de reserva decondensado.

Las condiciones en el interior del condensador son desaturacin, es decir, est a la presin de saturacincorrespondiente a la temperatura de condensacin delvapor. Esta presin es siempre inferior a la atmosfrica, esdecir, se puede hablar de vaco.

Disposicin constructiva de un condensador encentrales trmicas

Los condensadores que emplean aire como fluidorefrigerante, llamados Aerocondensadores,tienen un bajo rendimiento y, por tanto,

necesitan de grandes superficies para serinstalados. Este es el motivo de que el uso deeste tipo de condensadores no est generalizado,pasando a usarse slo en los casos en los que nohaya disponibilidad de agua.

Nos centraremos, por tanto, en los condensadores de aguacomo fluido refrigerante. Los condensadores de las centraltrmica son cambiadores de calor tubulares, de superficie,

del tipo carcasa y tubo en los que el agua (fluidorefrigerante) circula por los tubos y el vapor (fluidoenfriado) circula por el lado de la carcasa. Los tubos estndispuestos de forma horizontal, con una pequea pendientepara poder ser drenados con facilidad y agrupados enpaquetes.

Las partes ms significativas de un condensador son:

Cuello. Es el elemento de unin con el escape de laturbina de vapor. Tiene una parte ms estrecha que se
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une al escape de la turbina de vapor biendirectamente mediante soldadura o bien a travs deuna junta de expansin metlica o de goma queabsorbe los esfuerzos originados por las dilataciones y

el empuje de la presin atmosfrica exterior. La partems ancha va soldada a la carcasa del condensador. Carcasa o cuerpo. Es la parte ms voluminosa que

constituye el cuerpo propiamente dicho delcondensador y que alberga los paquetes de tubos y lasplacas. Suele ser de acero al carbono.

Cajas de agua. Colector a la entrada y a la salida delagua de refrigeracin (agua de circulacin) con elobjeto de que sta se reparta de forma uniforme por

todos los tubos de intercambio. Suelen ser de acero alcarbono con un recubrimiento de proteccin contra lacorrosin que vara desde la pintura tipo epoxy (parael agua de ro) hasta el engomado(para el agua demar). Suelen ir atornillados al cuerpo del condensador.

Tubos. Son los elementos de intercambio trmicoentre el agua y el vapor. Su disposicin esperpendicular al eje de la turbina. Suelen ser de aceroinoxidable (agua de ro) y titanio (agua de mar).

Placas de tubos. Son dos placas perforadas quesoportan los dos extremos de los tubos. Constituyen lapared de separacin fsica entre la zona del agua delas cajas de agua y la zona de vapor del interior de lacarcasa. Suelen ser de acero al carbono con unrecubrimiento (cladding) de titanio en la cara exteriorcuando el fluido de refrigeracin es agua de mar. Laestanqueidad entre los extremos de los tubos y lasplacas de tubos se consigue mediante el aborcardadode los extremos de los tubos y mediante unasoldadura de sellado.

Placas soporte. Placas perforadas situadas en elinterior de la carcasa y atravesadasperpendicularmente por los tubos. Su misin es alineary soportar los tubos, as como impedir que stosvibren debido a su gran longitud. Su nmero dependede la longitud de los tubos. Suelen ser de acero alcarbono.

Pozo caliente. Depsito situado en la parte inferiordel cuerpo que recoge y acumula el agua que resulta
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de la condensacin del vapor. Tiene una ciertacapacidad de reserva y contribuye al control deniveles del ciclo. De este depsito aspiran la bombasde extraccin de condensado.

Zona de enfriamiento de aire. Zona situada en elinterior de los paquetes de tubos, protegida de lacirculacin de vapor mediante unas chapas paraconseguir condiciones de subenfriamiento. De estamanera, el aire disuelto en el vapor se separa delmismo y mediante un sistema de extraccin de airepuede ser sacado al exterior.

Sistema de extraccin de aire. Dispositivosbasados en eyector que emplean vapor como fluido

motriz o bombas de vaco de anillo lquido. Su misin,en ambos casos, es succionar y extraer el aire delinterior del condensador para mantener el vaco. Estosdispositivos aspiran de la zona de enfriamiento de aire.

Tipos de condensadores para centrales trmicas[editar]

Segn su disposicin relativa con respecto de la turbina devapor, los condensadores pueden clasificarse en:

Axiales. Estn situados al mismo nivel que la turbinade vapor. Son tpicos de turbina de vapor hasta 150MW, potencias hasta las cuales el cuerpo de bajapresin es de un solo flujo y escape axial.

Laterales. Estn situados al mismo nivel que laturbina de vapor. El cuerpo de baja presin de laturbina de vapor es de dos flujos.

Inferiores. Estn situados debajo de la turbina de

vapor de baja presin, lo que les obliga a estarmetidos en un foso y que el pedestal del grupoturbogenerador est en una cota ms elevada,encarecindose la obra civil. Dadas las potencias delas centrales convencionales actuales, ste es el tipode condensador ms usualmente empleado. La turbinade vapor de baja tiene doble flujo, pudiendo haberadems varios cuerpos.

Segn el nmero de pasos pueden ser:
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Un paso. Hay una nica entrada y una nica salida deagua en cada cuerpo del condensador. Tpica encircuitos abiertos de refrigeracin.

Dos pasos. El agua entra y sale dos veces en el

cuerpo del condensador.Segn el nmero de cuerpos:

Un cuerpo. El condensador tiene una sola carcasa. Dos cuerpos. El condensador tiene dos carcasas

independientes. Esta disposicin es muy til, ya quepermite funcionar slo con medio condensador.

Tipos de condensadores para mquinas frigorficas

Los tipos de condensadores ms utilizados en una mquinafrigorfica son los siguientes:

Tubos y aletas. Se utilizan cuando se disipa el calor auna corriente de aire.

De placas. Se utilizan cuando se disipa el calor a unacorriente de agua.

Conclusiones

-En el presente informe se investigo basicamente todo loreferido a algunos equipos usados en la industria.

-Dichos equipos se complementan entre si y cada unocumple una funcion especifica.

-Los equipos industriales han ido evolucionando a traves delos aos y mejorando su tecnologia.

-La fabricacion de los equipos van desde casero hastaindustriales.
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ekipos mejorados trabajo 2

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